本发明涉及消防领域的报警方法，特别是一种基于邻接烟感传感器的火灾报警方法。
背景技术：
随着经济增长对消防体系建设的不断推动，以及各级政府对消防的重视程度不断提高，消防监控技术水平不断提高，为消防行业的发展创造了有利条件。物联网、大数据、云计算、人工智能等一系列科学技术的发展，对火灾科学、消防技术与消防软科学等领域作为消防科学技术研究的主要方向，也进入了高速发展阶段。智慧消防行业也逐渐向多级启动、智能化、灭火提效、特殊领域应用等方向发展。
目前国内对各级防火监控主要通过烟感报警器进行数据采集和信息上传，并形成数据汇集和展示的大数据终端，有效、直观地提升了火灾监控水平。但在烟感火灾报警上，仍存在一些问题，主要体现在：
①单体烟感报警器的设备故障和误报问题。
②如何通过信息系统及时、准确实现实情的火灾识别并进行快速报警推送。
③消防安全员对系统的巡视和设备维护力度的不足，导致一些传感器误报不能及时处理和恢复。
技术实现要素：
本发明的目的在于，提供一种基于邻接烟感传感器的火灾报警方法。本发明通过对烟感传感器的物理空间位置建模，建立烟感报警器报警下的邻接传感器报警风险系数模型，对多个烟感传感器的报警进行模型识别，并推断真实火情的发生可能，有效提升多火灾报警器报警下的分级评价和火灾识别能力，实现精准及时的灾情判断。
本发明的技术方案：一种基于邻接烟感传感器的火灾报警方法，包括下述步骤：
a.构建基于物理空间的平面烟感传感器的位置分布模型；
b.根据位置分布模型内烟感传感器间的位置距离，构建同一区域内烟感传感器间的邻接关系；
c.烟感传感器报警时，以该烟感传感器作为中心传感器，计算其与其他邻接的烟感传感器的风险系数；
d.在具有风险系数的邻接传感器发生火灾报警时，进行报警升级。
前述的基于邻接烟感传感器的火灾报警方法所述的步骤a中，位置分布模型的构建具体为：
a1.结合社区网格化管理编码，构建建筑物的gis坐标；
a2.基于bim，构建建筑物的包含楼层信息的楼层三维结构模型；
a3.依据烟感传感器在楼层三维结构模型中的二维平面坐标分布，即能构建烟感传感器的位置分布模型。
前述的基于邻接烟感传感器的火灾报警方法所述的步骤b中，烟感传感器的邻接关系构建如下：
b1.定义相对坐标系的零点：以中心传感器的位置为相对坐标系的零点；
b2.定义邻接烟感传感器：分别在相对坐标系的四个象限中找到距离零点最近的烟感传感器作为邻接烟感传感器，完成邻接关系构建。
前述的基于邻接烟感传感器的火灾报警方法所述的步骤c中，风险系数的计算如下：
c1.计算各邻接烟感传感器间风险系数权重比，权重比为：定义r1、r2、r3、r4分别为各传感器到中心传感器的距离，风险系数分别为1、r1/r2、r1/r3、r1/r4；
c2.将各距离比进行加权，以总风险系数为f＝1重新计算各传感器风险系数，得到新的各邻接烟感传感器的风险系数f(r1)、f(r2)、f(r3)、f(r4)。
前述的基于邻接烟感传感器的火灾报警方法所述的步骤d的报警升级中，警报级别的分级处理如下：
d1.定义中心传感器为a，其邻接的各烟感传感器分别为b1、b2、b3、b4，b4与b1邻接；
发生a报警后，其邻接b1～b4将分配a的火警报警风险系数；随后按照步骤c分别计算b1～b4的风险系数；
d2.若随后b1传感器发生火警报警，b4与b1邻接，b4在a报警时获得a的风险系数，在b1传感器报警后，按照步骤c的计算，b4将获得b1报警后的风险系数，两次风险累加；
d3.对于每一个传感器，均重复步骤d1-d2的计算，构建风险系数累加机制，用于火灾报警的风险评判便于分级处理。
前述的基于邻接烟感传感器的火灾报警方法所述的报警升级中，警报级别的分级如下：
第i级：单个烟感传感器产生火灾报警；
第ⅱ级：单个烟感传感器产生火灾报警，在报警持续的一定阈值时间内邻接的一个烟感传感器亦发生火警报警；
第ⅲ级：单个烟感传感器产生火灾报警，在报警持续的一定阈值时间内邻接的两个以上烟感传感器亦发生火警报警；或者所述的单个烟感传感器报警后故障，而邻接的烟感传感器持续发出火警报警。
前述的基于邻接烟感传感器的火灾报警方法中，发生第i级报警时，采取的处置措施包括：系统进行报警记录，消防集中监控系统产生报警，提示消防员进行排查，完成火警报警信息处置，向维护单位主管进行手机推送信息；
发生第ⅱ级报警时，采取的处置措施包括：向应急指挥管理部门推送该级报警信息，系统进行报警记录，消防集中监控系统产生报警，消防员立即进行现场排查，完成火警报警信息处置，向维护单位主管进行手机推送报警信息；
发生第ⅲ级报警时，采取的处置措施包括：向应急指挥管理部门和救援部门推送火灾报警，系统进行火灾记录，维护单位立即组织进行现场扑救。
有益效果：与现有技术相比，本发明通过烟感传感器在建筑中的安装位置定位的建模，构建多个烟感传感器相互邻接的位置模型，在一个烟感传感器发生报警时，根据火情发展假设，其邻接烟感传感器将随后逐步进行报警的风险推断，以风险系数模型对邻接传感器的风险叠加，在邻接烟感传感器实际发生火灾报警时，基于第一个传感器报警产生的邻接传感器的风险系数加上该传感器的后续报警产生的系数累加，将以较高的可靠性推断实情火灾的发生，并作出推断。这样通过邻接1～2个传感器火灾报警，将快速有效地实现真实火情的推断，并可及时实现报警向上级主管部门推送，使火灾第一时间得到系统自动报警，通过应急救灾，将火灾损失降低，保障人民群众财产少受损失。
本发明根据各邻接烟感传感器的风险系数，及各邻接烟感传感器在一定阈值时间内的报警响应，对警报级别进行分级，第i级报警时，可预判为烟感传感器故障，此时提示维护单位消防员进行排查，并进行维护；第ⅱ级报警时，可预判为火灾隐患大，此时维护单位消防员立即进行现场排查，并与应急指挥管理部门进行信息沟通，确认排除火灾隐患；第ⅲ级报警时，可预判为发生火灾，维护单位立即组织进行现场扑救，并根据消防规定确定是否向应急指挥管理部门推送火警。由此可知，本发明基于预判的着火点位置烟感传感器和与其邻接的烟感传感器的实际报警，通过模型实现多传感器火灾报警的火情风险系数评价和报警分级判定，有效识别一次误报和多点报警的火情确认，及时精准识别火灾和火情情况。通过本发明，能有效促进应急处置的救援和救灾，减少损失。
本发明可在各级应急救援救灾信息系统和数据系统中进行应用，通过获得传感器采集数据，对建筑物的传感器位置建模，完善智慧消防大数据系统和软件分析应用，在建筑防火领域可广泛应用。本发明是通过对火灾报警传感器的安装位置的静态位置测量进行的定位准备，但在实际应用中，若有采用zigbee等技术进行动态定位(如rssi算法)或者uwb等方法能够获得动态定位的移动式传感器亦可应用。
本发明对智慧消防大数据系统的建立和完善，实现与应急救援指挥机构的数据连接和交互以提升应急救灾速度、提早预警、降低火灾损失，均具有积极地促进作用。
附图说明
图1是本发明流程图；
图2是烟感传感器的坐标示意图；
图3是邻接关系构建示意图；
图4是a传感器与其邻接传感器的数量的4种情况，其中a为情况①，b为情况②，c为情况③，d为情况④。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的说明，但并不作为对本发明限制的依据。
实施例1。一种基于邻接烟感传感器的火灾报警方法，参见图1，包括下述步骤：包括下述步骤：
a.构建基于物理空间的平面烟感传感器的位置分布模型；
b.根据位置分布模型内烟感传感器间的位置距离，构建同一区域内烟感传感器间的邻接关系；
c.烟感传感器报警时，以该烟感传感器作为中心传感器，计算其与其他邻接的烟感传感器的风险系数；
d.在具有风险系数的邻接传感器发生火灾报警时，进行报警升级。
前述的步骤a中，位置分布模型的构建具体为：
a1.结合社区网格化管理编码，构建建筑物的gis坐标；
a2.基于bim，构建建筑物的包含楼层信息的楼层三维结构模型；
a3.依据烟感传感器在楼层三维结构模型中的二维平面坐标分布，即能构建烟感传感器的位置分布模型。
以图2为例，图1中，烟感传感器a和b，可通过二维坐标对烟感传感器的物理安装位置通过x,y坐标的值进行确定，得到坐标点a(xa,ya),b(xb,yb),并得到两点间的物理距离。
前述的步骤b中，烟感传感器的邻接关系构建如下：
b1.定义相对坐标系的零点：以中心传感器的位置为相对坐标系的零点；
b2.定义邻接烟感传感器：分别在相对坐标系的四个象限中找到距离零点最近的烟感传感器作为邻接烟感传感器，完成邻接关系构建。
以图3为例，假设报警的烟感传感器位置为a点，此时a点的烟感传感器即为中心传感器，建立邻接a点的烟感传感器邻接关系模型，步骤如下：
定义相对坐标系的零点：发生报警时烟感火灾报警传感器a的位置(中心传感器位置)定义为相对坐标系的零点；
定义邻接烟感传感器：邻接烟感传感器按照二维平面坐标区分为四个象限，在每个象限找到与a传感器最近的邻接传感器b1,b2,b3,b4,分别对应四个象限与a传感器最近的邻接传感器。
a与邻接传感器的距离分别为r1～r4。
针对a传感器，其邻接传感器的数量可能为1～4个(参见图4)：
①邻接一个传感器：a在内凹墙角；
②邻接两个传感器：a在墙边沿；
③邻接三个传感器：a在外凸墙角；
④邻接四个传感器：a在室内中部；
在图4的四种情况中，对于情况①，因为只有一个b传感器，b传感器将分配全部的风险系数；对于其他情况，均是邻接传感器分享全部的风险系数，而不论其周边的传感器数量，因此可根据上述条件分配每一个传感器的邻接风险系数。
前述的步骤c中，风险系数的计算如下：(以图3为例)
c1.计算各邻接烟感传感器间风险系数权重比，权重比为：定义r1、r2、r3、r4分别为各传感器到中心传感器(即图3中的a传感器)的距离，风险系数分别为1、r1/r2、r1/r3、r1/r4；
c2.将各距离比进行加权，以总风险系数为f＝1重新计算各传感器风险系数，得到新的各邻接烟感传感器的风险系数f(r1)、f(r2)、f(r3)、f(r4)。
如：假设r2＝1.5*r1，r3＝2*r1，r4＝3*r1；r1距离a传感器最近，邻接传感器的火险总风险系数f给定为1；r2、r3、r4分别为传感器到a传感器的距离。
定义邻接传感器间风险系数权重比为：最近的邻接传感器为r1,其它传感器风险系数比为r1与其距离比，分别为：f(r2)＝r1/r2；f(r3)＝r1/r3；f(r4)＝r1/r4则：f(r1)＝1；f(r2)＝1/1.5；f(r3)＝1/2；f(r4)＝1/3
则：加权后的风险系数因子大小分别为：
f(r1)＝0.4；f(r2)＝0.267；f(r3)＝0.2；f(r4)＝0.133；总和为1。
通过风险系数，可预判在a报警情况下，下一个火警报警发生的传感器风险最大的为邻接的b1点。
前述的步骤d的报警升级中，警报级别的分级处理如下：
d1.发生a报警后，其邻接传感器b1～b4将分配a的火警报警风险系数。系统随后分别计算b1～b4各自的风险系数(每个传感器均重复步骤c的计算)。
d2.若随后b1传感器发生火警报警，b4与b1邻接，b4在a报警时获得a的风险系数，在b1传感器报警后，按照步骤c的计算，b4将获得b1报警后的风险系数，两次风险累加。
d3.对于每一个传感器，均重复步骤d1-d2的计算，构建风险系数累加机制，用于火灾报警的风险评判便于分级处理。
警报级别的分级如下：
第i级：单个烟感传感器产生火灾报警；
第ⅱ级：单个烟感传感器产生火灾报警，在报警持续的一定阈值时间内邻接的一个烟感传感器亦发生火警报警；
第ⅲ级：单个烟感传感器产生火灾报警，在报警持续的一定阈值时间内邻接的两个以上烟感传感器亦发生火警报警；或者所述的单个烟感传感器报警后故障，而邻接的烟感传感器持续发出火警报警。
发生第i级火警时，采取的处置措施包括：系统进行报警记录，消防集中监控系统产生报警，提示消防员进行排查，完成火警报警信息处置，向维护单位主管进行手机推送信息；
发生第ⅱ级火警时，采取的处置措施包括：向应急指挥管理部门推送该级报警信息，系统进行报警记录，消防集中监控系统产生报警，消防员立即进行现场排查，完成火警报警信息处置，向维护单位主管进行手机推送报警信息；
发生第ⅲ级火警时，采取的处置措施包括，根据消防要求，可确定是否向应急指挥管理部门推送火警，系统进行火灾记录，组织现场扑救。
针对不同的火灾报警分级进行相应等级的分级处置，是本发明针对多传感器报警的推断识别，将有效提升对火灾的识别效率和告警及时性，通过及时的救援，降低火灾的损失。
同时，本发明还能对相应火警信息进行记录，该记录可用于事后分析，保留火情痕迹、推断火情发展等。对于记录在大数据系统的风险系数，在实际发生火灾后，在事后数据回溯分析时，可根据实际火灾情况，对上述风险累加系数的数据风险程度进行按照实际的报警值修正，反馈于今后的火警预警。
1.一种基于邻接烟感传感器的火灾报警方法，其特征在于，包括下述步骤：
a.构建基于物理空间的平面烟感传感器的位置分布模型；
b.根据位置分布模型内烟感传感器间的位置距离，构建同一区域内烟感传感器间的邻接关系；
c.烟感传感器报警时，以该烟感传感器作为中心传感器，计算其与其他邻接的烟感传感器的风险系数；
d.在具有风险系数的邻接传感器发生火灾报警时，进行报警升级。
2.根据权利要求1所述的基于邻接烟感传感器的火灾报警方法，其特征在于，所述的步骤a中，位置分布模型的构建具体为：
a1.结合社区网格化管理编码，构建建筑物的gis坐标；
a2.基于bim，构建建筑物的包含楼层信息的楼层三维结构模型；
a3.依据烟感传感器在楼层三维结构模型中的二维平面坐标分布，即能构建烟感传感器的位置分布模型。
3.根据权利要求1所述的基于邻接烟感传感器的火灾报警方法，其特征在于，所述的步骤b中，烟感传感器的邻接关系构建如下：
b1.定义相对坐标系的零点：以中心传感器的位置为相对坐标系的零点；
b2.定义邻接烟感传感器：分别在相对坐标系的四个象限中找到距离零点最近的烟感传感器作为邻接烟感传感器，完成邻接关系构建。
4.根据权利要求1所述的基于邻接烟感传感器的火灾报警方法，其特征在于，所述的步骤c中，风险系数的计算如下：
c1.计算各邻接烟感传感器间风险系数权重比，权重比为：定义r1、r2、r3、r4分别为各传感器到中心传感器的距离，风险系数分别为1、r1/r2、r1/r3、r1/r4；
c2.将各距离比进行加权，以总风险系数为f＝1重新计算各传感器风险系数，得到新的各邻接烟感传感器的风险系数f(r1)、f(r2)、f(r3)、f(r4)。
5.根据权利要求1所述的基于邻接烟感传感器的火灾报警方法，其特征在于，所述的步骤d的报警升级中，警报级别的分级处理如下：
d1.定义中心传感器为a，其邻接的各烟感传感器分别为b1、b2、b3、b4，b4与b1邻接；
发生a报警后，其邻接b1～b4将分配a的火警报警风险系数；随后按照步骤c分别计算b1～b4的风险系数；
d2.若随后b1传感器发生火警报警，b4与b1邻接，b4在a报警时获得a的风险系数，在b1传感器报警后，按照步骤c的计算，b4将获得b1报警后的风险系数，两次风险累加；
d3.对于每一个传感器，均重复步骤d1-d2的计算，构建风险系数累加机制，用于火灾报警的风险评判便于分级处理。
6.根据权利要求5所述的基于邻接烟感传感器的火灾报警方法，其特征在于，所述的报警升级中，警报级别的分级如下：
第i级：单个烟感传感器产生火灾报警；
第ⅱ级：单个烟感传感器产生火灾报警，在报警持续的一定阈值时间内邻接的一个烟感传感器亦发生火警报警；
第ⅲ级：单个烟感传感器产生火灾报警，在报警持续的一定阈值时间内邻接的两个以上烟感传感器亦发生火警报警；或者所述的单个烟感传感器报警后故障，而邻接的烟感传感器持续发出火警报警。
7.根据权利要求6所述的基于邻接烟感传感器的火灾报警方法，其特征在于，
发生第i级报警时，采取的处置措施包括：系统进行报警记录，消防集中监控系统产生报警，提示消防员进行排查，完成火警报警信息处置，向维护单位主管进行手机推送信息；
发生第ⅱ级报警时，采取的处置措施包括：向应急指挥管理部门推送该级报警信息，系统进行报警记录，消防集中监控系统产生报警，消防员立即进行现场排查，完成火警报警信息处置，向维护单位主管进行手机推送报警信息；
发生第ⅲ级报警时，采取的处置措施包括：向应急指挥管理部门和救援部门推送火灾报警，系统进行火灾记录，维护单位立即组织进行现场扑救。
技术总结